plagiat merupakan tindakan tidak terpuji - core.ac.uk · mudah dalam pembuatan dan perawatan serta...

i

DEBIT OUTPUT POMPA HIDRAM LINIER 2 INCI

MENGGUNAKAN PANJANG TABUNG 50 CM

PADA VARIASI KETINGGIAN OUTPUT

SKRIPSI

Untuk memenuhi sebagai persyaratan

mancapai gelar Sarjana Teknik Mesin

Program Studi Teknik Mesin

Oleh :

ARGAND FEBRY WIJAYA

105214013

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2015

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

ii

OUTPUT DISCHARGE OF 2 INCH LINEAR HYDRAM

PUMP USING 50 CM AIR TUBE IN

HEAD OUTPUT VARIATION

THESIS

Presented as partial fulfillment of the requirements

to obtain Sarjana Teknik

in Mechanical Engineering

Presented by :

ARGAND FEBRY WIJAYA

105214013

MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM

DEPARTMENT OF MECHANICAL ENGINEERING

FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA

2015


iii




Disusun oleh:

ARGAND FEBRY WIJAYA

NIM : 105214013

Tanggal : 4 Februari 2015

Telah disetujui oleh :


iv




Yang dipersiapkan dan disusun oleh :


v

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI

Dengan ini saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa dalam

Skripsi dengan judul :




Yang dibuat untuk melengkapi persyaratan yang wajib ditempuh

untuk menjadi Sarjana Teknik pada Program Strata-1, Jurusan Teknik Mesin,

Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. Sejauh

yang saya ketahui bukan merupakan tiruan dari skripsi yang sudah dipublikasikan

di Universitas Sanata Dharma maupun di Perguruan Tinggi manapun. Kecuali

bagian informasinya dicantumkan dalam daftar pustaka.


vi

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN

PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma

Yogyakarta :

Nama : ARGAND FEBRY WIJAYA,

Nomor Mahasiswa : 105214013.

Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada perpustakaan

Universitas Sanata Dharma Yogyakarta karya ilmiah saya yang berjudul :




Dengan demikian saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata

Dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan dalam bentuk media lain,

mengelolanya dalam bentuk pangkalan data, mendistribusikan secara terbatas, dan

mempublikasikannya di Internet atau media lain untuk kepentingan akademis

tanpa perlu meminta ijin dari saya maupun memberikan royalti kepada saya

selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis.

Demikian pernyataan ini yang saya buat dengan sebenarnya.


vii

INTISARI

Untuk menunjang kehidupan makhluk hidup, banyak kebutuhan pokok yang

wajib terpenuhi, salah satu kebutuhan yang sangat dibutuhkan adalah air. Dalam

proses pemanfaatan air, masyarakat terkendala oleh lokasi sumber air yang jauh

dari pemukiman. Oleh karena itu pemilihan pompa hidram linier bagi masyarakat

sangat tepat. Mudah dalam pembuatan dan perawatan serta tidak membutuhkan

bahan bakar dalam penggunaannya. Pompa hidram linier adalah pompa hidram

yang berbentuk linier yang dapat mengalirkan air dari tempat rendah ke tempat

yang lebih tinggi. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui hasil debit output (q)

terbaik dari pompa hidram linier 2 inci pada ketinggian output 3,13 m, 4,13 m ,

dan 5,13 m dengan menggunakan variasi langkah, variasi pemberat, dan variasi

ketinggian input.

Dalam proses penelitian ini, pompa hidram linier ini berukuran 2 inci

dengan bahan PVC dan menggunakan panjang tabung udara 50 cm. Pompa

hidram menggunakan ketinggian input 0,7 m; 1,2 m dan 1,7 m. Sedangkan

ketinggian output yang digunakan 3,13 m; 4,13 m dan 5,13 m. Pemberat yang

digunakan di pompa hidram linier ini, mulai dari tanpa menggunakan pemberat,

pemberat 50 gram, pemberat 100 gram. Serta panjang langkah yang digunakan

adalah 1 cm; 1,25 cm; 1,5 cm.

Pada penelitian ini, variasi yang digunakan adalah pemberat, ketinggian

input, dan panjang langkah. Variasi yang digunakan mempengaruhi debit hasil

pompa hidram linier pada ketinggian output 3,13 m; 4,13 m; dan 5,13 m. Pada

ketinggian output 3,13 m debit hasil terbanyak sebesar 9,39 l/menit pada pemberat

50 gram dengan ketinggian input 1,7 m menggunakan panjang langkah 1,25 cm.

Pada ketinggian output 4,13 m debit hasil terbanyak sebesar 4,60 l/menit pada

pemberat 100 gram dengan ketinggian input 1,7 m menggunakan panjang langkah

1,25 cm. Pada ketinggian output 5,13 m debit hasil terbanyak sebesar 3,91 l/menit

pada pemberat 100 gram denggan ketinggian input 1,7 m menggunakan panjang

langkah 1,25 cm.

Kata kunci : pompa hidram linier, ketinggian output, ketinggian input, pemberat,

panjang langkah.


viii

ABSTRAC

To support human life, a lot of primary needs that should be fulfilled, for the

example is water. In the process of water usage, sometime people face some

difficulties to find water sources, because it located far away from their village.

Because that, the election of linear hydram pump was right for these people. It’s

easy to be made and also it’s not quite difficult to be maintained. Linear hydram

pump is a tool which can channel the water from lower to higher place. The point

of this study was to identify the best linear hydram pump discharge with 2 inches

diameter in head output 3,13 m; 4,13 m; and 5,13 with length variation, ballast

variation, and head input variation.

In the process of this study, this linear hydram pump using PVC and it has

air tube length 50 cm. Hydram pump using head input 0,7 m; 1,2 m; and 1,7 m it’s

mean while head output 3,13 m; 4,13 m; and 5,13 m. Then the ballast which are

used were from zero, 50 gram and 150 gram. For the lenght variation, the research

used 1 cm; 1,25 cm and 1,5 cm.

In this study, the variation which was used by te research is ballast, head

input, and lenght variation. Those variation effects the results of linear hydram

pump in 3,13 m; 4,13 m; and 5,13 m head output. First, when the head output 3,13

m; the results of the discharge was 9,39 l/minutes on 50 gram ballast and 1,7 m

head input using 1,25 cm lenght. Second, when the head output 4,13 m; the results

of the discharge was 4,60 l/minutes on 100 gram ballast and 1,7 m head input

using 1,25 cm lenght. The last, when the head output 5,13 m; the results of the

discharge was 3,91 l/minutes on 100 gram ballast and 1,7 m head input using 1,25

cm length.

Key world : hydram linear pump, head output, head input, ballast, lenght.


ix

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas lindungan dan karunia-

Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Skripsi dalam mencapai gelar Sarjana

S-1 pada Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas

Sanata Dharma Yogyakarta.

Dalam menyusun laporan ini penulis banyak mendapat bantuan, bimbingan,

dan dukungan dari berbagai pihak. Untuk itu penulis ingin menyampaikan rasa

terima kasih kepada :

1. Paulina Heruningsih Prima Rosa, S.Si., M.Sc. sebagai Dekan Fakultas

Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

2. Ir. PK Purwadi, M.T. sebagai Ketua Program Studi Teknik Mesin

Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

3. A. Prasetyadi, S.Si., M.Si., selaku Dosen Pembimbing Akademik.

4. R.B. Dwiseno Wihadi, ST, M.Si., selaku Dosen pembimbing Skripsi.

5. Seluruh dosen, staf dan karyawan Fakultas Sains dan Teknologi

Universitas Sanata Dharma Yogyakarta atas kuliah, bimbingan, serta

fasilitas yang diberikan selama masa kuliah.

6. Alm. Suhono dan Erna Dwi S. selaku orang tua yang telah memberikan

dukungan moril maupun materiil secara penuh hingga saat ini.

7. Vika Elly M. selaku saudara kandung yang selalu memberikan semangat

dari mulai proses pembuatan, pengambilan data, hingga selesai.


x

8. Aloysius Krisna Askrinda, Prasetyo Edi Wibowo, Ig. Robby Dwi

Hermawan, Markus Dwi Melandri Saputra, selaku teman satu tim yang

membantu dalam perancangan, pembuatan, perbaikan alat dan

pengambilan data.

9. Seluruh teman-teman Teknik Mesin khususnya Teknik Mesin Angkatan

2010 dan teman-teman saya lainnya yang tidak dapat saya sebutkan satu

per satu.

10. Semua pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan Skripsi ini,

terima kasih.

Dalam penulisan Skripsi ini masih banyak kekurangan, kekeliruan, dan

kurang dari kesempurnaan, oleh karena itu penulis mengharapkan saran dan kritik

yang bersifat membangun demi kemajuaan yang akan datang. Akhir kata semoga

Skripsi ini member dan menambah informasi yang bermanfaat bagi kita semua.


xi

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ...........................................................................................i

TITLE PAGE ......................................................................................................ii

LEMBAR PERSETUJUAN................................................................................iii

SUSUNAN DEWAN PENGUJI .........................................................................iv

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI .............................................................v

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI..............................vi

INTISARI ............................................................................................................vii

ABSTRAC ..........................................................................................................viii

KATA PENGANTAR ........................................................................................ix

DAFTAR ISI .......................................................................................................xi

DAFTAR GAMBAR ..........................................................................................xiv

DAFTAR TABEL ...............................................................................................xvi

BAB I ..................................................................................................................1

PENDAHULUAN .............................................................................................1

1.1. Latar belakang ...........................................................................1

1.2. Rumusan masalah......................................................................3


xii

1.3. Batasan masalah ........................................................................3

1.4. Tujuan penelitian .......................................................................4

1.5. Manfaat penelitian .....................................................................4

BAB II .................................................................................................................6

LANDASAN TEORI ..........................................................................................6

2.1. Tinjauan pustaka .......................................................................6

2.2. Landasan teori ...........................................................................7

2.3. Persamaan yang digunakan .......................................................15

BAB III ...............................................................................................................18

METODE PENELITIAN ....................................................................................18

3.1. Alat penelitian ...........................................................................18

3.2. Tahap persiapan dan Susunan alat ............................................19

3.3. Variabel penelitian ....................................................................21

3.4. Variasi panjang langkah ............................................................21

3.5. Variasi pemberat .......................................................................23

3.6. Variasi ketinggian input (H) dan output (h) ..............................24

3.7. Metode Perhitungan Ketinggian Rata – Rata Air pada Sensor

Ketinggian rata – rata air yang diukur sensor pada bak tampung

limbah ........................................................................................25

3.8. Perhitungan ketinggian Air pada V – Notch Limbah ................26

3.9. Perhitungan ketinggian Air pada V – Notch Output .................27


xiii

3.10. Diagram flow chart ...................................................................28

BAB IV ...............................................................................................................30

HASIL DAN PEMBAHASAN ...........................................................................30

4.1. Hasil penelitian..........................................................................30

4.2. Perhitungan ...............................................................................35

4.3. Pembahasan ...............................................................................41

BAB V .................................................................................................................47

KESIMPULAN DAN SARAN ...........................................................................47

5.1. Kesimpulan ...............................................................................47

5.2. Saran ..........................................................................................48

DAFTAR PUSTAKA .........................................................................................49

LAMPIRAN ........................................................................................................50


xiv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Pompa hidram linier ............................................................8

Gambar 2. Komponen pompa hidram linier .........................................9

Gambar 3. Aliran air periode pertama ..................................................10

Gambar 4. Aliran air periode kedua ......................................................11

Gambar 5. Aliran air periode ketiga .....................................................11

Gambar 6. Aliran air periode keempat ..................................................12

Gambar 7. Diagram siklus kerja pompa hidram ...................................13

Gambar 8. Penampang V- notch ...........................................................15

Gambar 9. Susunan alat yang digunakan dalam pengambilan data ......20

Gambar 10. Panjang langkah 1 cm .......................................................22

Gambar 11. Panjang langkah 1,25 cm ..................................................22

Gambar 12. Panjang langkah 1,5 cm ....................................................23

Gambar 13. Tanpa pemberat .................................................................23

Gambar 14. Pemberat 50 gram .............................................................24

Gambar 15. Pemberat 100 gram ...........................................................24

Gambar 16. Input dan output ................................................................25

Gambar 17. Bak tampung limbah .........................................................26

Gambar 18. Bak tampung output ..........................................................27

Gambar 19. Diagram alir pompa hidram ..............................................28


xv

Gambar 20. Grafik hubungan antara ketinggian input dan panjang

langkah terhadap debit output (q) pada ketinggian

output 3,13 m ................................................................41



output 4,13 .....................................................................43



output 5,13 .....................................................................45


xvi

DAFTAR TABEL

Tabel 1. Hasil penelitian pompa hidram dengan ketinggian output

3,13 m tanpa menggunakan pemberat .................................... 30


3,13 m dengan menggunakan pemberat 50 gram ................... 31


3,13 m dengan menggunakan pemberat 100 gram ................. 31






4,13 m denggan menggunakan pemberat 100 gram .............. 33






5,13 m dengan menggunakan pemberat 100 gram ................. 34

Tabel 10. Hasil perhitungan Q, q, pada ketinggian output 3,13 m tanpa

menggunakan pemberat .......................................................... 36


xvii

Tabel 11. Hasil perhitungan Q, q, pada ketinggian output 3,13 m

menggunakan pemberat 50 gram ......................................... 37


menggunakan pemberat 100 gram ....................................... 37


tanpa menggunakan pemberat .............................................. 38


menggunakan pemberat 50 gram ......................................... 38


menggunakan pemberat 100 gram ....................................... 39


tanpa menggunakan pemberat .............................................. 39


dengan menggunakan pemberat 50 gram ............................. 40


dengan menggunakan pemberat 100 gram ........................... 40


1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar belakang

Untuk menunjang kehidupan makhluk hidup, banyak

kebutuhan pokok yang wajib terpenuhi agar siklus kehidupan dapat

berjalan dengan baik. Salah satu kebutuhan pokok bagi makhkuk

hidup yang sangat penting adalah air.

Air merupakan senyawa yang paling penting bagi semua

aspek kehidupan manusia, hewan dan tumbuh-tumbuhan.

Ketersediaan air yang melimpah cukup untuk memenuhi kebutuhan

makhluk hidup di bumi yang juga cukup banyak. Namun

kebutuhan air yang cukup banyak sering kali menimbulkan

permasalahan baru bagi manusia, khususnya bagi masyarakat yang

tinggal jauh dari sumber air. Masyarakat biasa menggunakan

pompa air untuk memompa air dari sumber air ke tempat tinggal

mereka. Pada proses penggunaan pompa air masih banyak

mengalami kesulitan, antara lain tidak tersedianya sumber tenaga

listrik, sulitnya mendapat bahan bakar dan mahalnya biaya

operasional pompa (Nurromdhoni ,2013).


2

Masyarakat sangat membutuhkan keberadaan air bagi

pemenuhan kebutuhan dan kelangsungan hidupnya. Tetapi,

ketersediaan air tidak selalu dapat dirasakan masyarakat. Bagi

masyarakat yang bertempat tinggal jauh dari sumber air dan jauh

dari sumber tenaga listrik ataupun bahan bakar, membutuhkan

suatu alat yang dapat memompakan air, yang tidak terkendala

sumber tenaga listrik dan bahan bakar. Pompa hidram memiliki

banyak keuntungan, pompa hidram ini dinilai merupakan jalan

keluar dan solusi yang tepat untuk menyelesaikan permasalahan

bagi masyarakat yang kesulitan untuk mendapat pasokan air.

Pompa hidram ini tidak memerlukan sumber tenaga listrik dan juga

tidak memerlukan bahan bakar dalam pengoperasiannya, pompa

hidram dapat memompakan air ke daerah yang letaknya lebih

tinggi dari sumber air.

Selain itu pompa hidram merupakan alat dengan perawatan

yang relatif mudah dan proses pembuatannya cukup sederhana,

pompa hidram juga merupakan pompa dengan instalasi yang

mudah sehingga tidak memerlukan tempat yang sangat luas. Dalam

perancangan pompa hidram, agar menghasilkan debit output yang

baik harus di lakukan penelitian terhahap komponen - komponen

utama pada pompa hidram.


3

1.2. Rumusan masalah

Bagaimana debit output sebuah pompa hidram linier, jika

dilakukan variasi terhadap ketinggian output keluaran air,

ketinggian input masukan air, panjang langkah kerja pompa hidram

dan pemberat ?

1.3. Batasan masalah

Batasan masalah yang dapat diambil dari pembuatan

hidram linier ini adalah :

1. Pengaruh gesekan air didalam pipa PVC diabaikan.

2. Katup hantar yang digunakan sebesar 103% dari diameter

tabung udara 2 inci.

3. Panjang tabung udara yang digunakan 50 cm.

4. Luasan input pompa hidram sebesar 2 inci.

5. Panjang langkah katup buang sebesar 1 cm, 1.25 cm, 1.5 cm.

6. Input pada pompa hidram menggunakan variasi ketinggian

input sebesar 0,7 m; 1,2 m; dan 1,7 m.

7. Output pada pompa hidram menggunakan variasi ketinggian

output sebesar 3,13 m; 4,13 m; dan 5,13 m.


4

8. Pemberat yang digunakan sebesar 0 gram (tanpa pemberat), 50

gram, 100 gram.

9. Gesekan antara air dengan material pompa diabaikan (head

lost).

1.4. Tujuan penelitian

Mengetahui hasil debit output (q) terbaik dari pompa

hidram linier 2 inci menggunakan variasi pemberat, variasi

ketinggian input, dan variasi panjang langkah terhadap ketinggian

output.

1.5. Manfaat penelitian

Bagi Mahasiswa :

1. Mahasiswa mendapat pengetahuan mengenai cara membuat

pompa hidram linier.

2. Mahasiswa mendapat pengetahuan secara nyata mengenai

pompa hidram.

3. Mahasiswa dilatih untuk aktif berfikir kreatif dan logis dalam

menyelesaikan satu perasalahan.

Bagi Universitas :

1. Dapat memberikan wawasan kepada rekan universitas tentang

fungsi dan cara kerja hidram.


5

2. Dapat memberikan referensi bagi pengembang hidram tingkat

lanjutan.

3. Dapat menjadi acuan agar menghasilkan hidram yang lebih

baik.

Bagi Masyarakat :

1. Dapat menjadi alternatif dalam sistem pengairan tanpa

menggunakan bahan bakar atau listrik.

2. Dapat menjadi solusi bagi daerah yang mengalami kekeringan

air.


6

BAB II

DASAR TEORI

2.1. Tinjauan pustaka

Cahyanta dan Indrawan (1996) telah melakukan penelitian

dengan kesimpulan bahwa besar kecilnya pemberat pada katup

buang sangat berpengaruh pada efektifitas kerja pompa hidram

terutama pada debit pemompaan.

Candrika (2014) berdasarkan hasil analisis data didapatkan

nilai debit rata – rata pompa hidram pada tinggi permukaan air

keluar 1,3 meter sebesar 0,144 liter/ menit dengan efisiensi 26,28

%; pada tinggi permukaan air keluar 1,8 meter sebesar 0,079 liter/

menit dengan efisiensi 18,31 %; dan pada tinggi permukaan air

keluar 2,3 meter sebesar 0,0494 liter/ menit dengan efisiensi 13,52

%. Semakin tinggi permukaan air keluar, debit air yang dihasilkan

pompa hidram semakin kecil dan semakin rendah permukaan air

keluar, debit air yang dihasilkan pompa hidram semakin besar.


7

2.2. Landasan teori

Pompa hidram atau singkatan dari hydraulic ram berasal

dari kata hidro berarti air (cairan), dan ram adalah hantaman,

pukulan atau tekanan, Jadi pompa hidram adalah sebuah pompa

yang energi atau tenaga penggeraknya berasal dari tekanan atau

hantaman air yang masuk kedalam pompa melalui pipa. Masuknya

air yang berasal dari berbagai sumber air ke dalam pompa harus

berjalan secara kontinyu atau terus menerus (Fane dkk, 2012).

Penggunaan hidraulik ram tidak terbatas hanya pada

penyediaan air untuk kebutuhan rumah tangga, tetapi juga dapat

digunakan untuk pertanian, peternakan dan perikanan darat. Pompa

ini bekerja tanpa menggunakan bahan bakar minyak (BBM) atau

tanpa motor listrik.

Prinsip kerja pompa hidram linier hampir sama dengan

pompa hidram pada umumnya, namun pompa hidram linier

mempunyai model berbentuk linier sehingga antara pipa masuk,

katup buang, katup hantar, tabung udara mempunya kedudukan

yang sama atau sejajar.


8

Gambar 1. Pompa hidram linier

Water Hammer

Di dalam pompa hidram, terjadi proses palu air, gejala palu

air terjadi karena adanya air dari reservoir dialirkan melalui pipa

secara tiba -tiba dihentikan oleh suatu penutupan katup, air dari

reservoir menuju pompa akan menekan naik katup buang sehingga

terjadi penutupan tiba-tiba yang mengakibatkan terjadi proses palu

air. Proses yang terjadi berulang-ulang inilah yang mendorong naik

air ke pipa penghantar untuk kemudian diteruskan ke bak

penampung (Fane dkk, 2012).


9

Komponen pompa hidram

Gambar 2. Komponen pompa hidram linier

Komponen utama pada pompa hidram linier :

1. Katup Buang

2. Katup penghantar

3. Tabung udara

4. Lubang udara

5. Pipa masuk

6. Pipa output

5.

6.

2.

3.

1.

4.


10

Prinsip kerja pompa hidram

Secara sederhana prinsip kerja pompa hidram linier dibagi

menjadi 4 periode yaitu:

1. Aliran air periode pertama.

Air mengisi rangkaian hidram, percepatan air mulai

bertambah karena adanya beda ketinggian antara bak input air

dengan hidram. Air mulai keluar melalui katup buang.

Gambar 3. Aliran air periode pertama

2. Aliran air periode kedua.

Aliran bertambah sampai maksimum melalui katup buang

yang terbuka, sehingga menyebabkan tekanan pada katup buang,

pada akhirnya katup buang mulai bergerak menutup dan akhrinya

tertutup sepenuhnya.

Aliran air

Katup buang


11

Gambar 4. Aliran air periode kedua

3. Aliran air periode ketiga.

Tertutupnya katup buang menimbulkan tekanan yang besar

di dalam rangkaian hidram. Demikian pula yang terjadi pada katup

hantar. Kemudian dengan cepat katup hantar akan terbuka,

sebagian air terpompa masuk ke tabung udara. Udara pada tabung

udara tertekan, kemudian mulai mengembang untuk

menyeimbangkan tekanan, dan mendorong air keluar melalui

lubang output.

Gambar 5. Aliran air periode ketiga

Katup buang tertutup

Air terpompa keluar


12

4. Aliran air periode keempat.

Katup hantar tertutup akibat dari tekanan udara dan air

yang berada di tabung udara lebih besar dari pada tekanan di badan

hidram. Namun tekanan disekitar badan hidram masih lebih besar

dari pada tekanan statis pipa input, sehingga aliran berbalik arah

dari badan hidram menuju bak tampungan input. Peristiwa inilah

yang disebut dengan recoil. Recoil menyebabkan terjadinya

kevakuman pada badan hidram, yang mengakibatkan masuknya

sejumlah udara dari luar masuk ke badan hidram melalui katup

pernafasan (air valve). Tekanan di sisi bawah katup buang juga

berkurang, dan juga karena berat katup buang itu sendiri, maka

katup buang kembali terbuka. Tekanan air pada pipa kembali ke

tekanan statis sebelum siklus berikutnya terjadi lagi.

Gambar 6. Aliran air periode keempat

Hisapan udara

Katup hantar tertutup

Katup buang tertutup


13

Dalam satu siklus hidram terdapat lima periode yang digambarkan

dengan grafik, yaitu :

Gambar 7. Diagram siklus kerja pompa hidram

(Hanafie, 1979)

Keterangan Diagram siklus kerja pompa hidram :

1. Periode Pertama

Akir siklus yang sebelumnya, kecepatan air melalui ram

mulai bertambah, air melalui katup buang yang sedang terbuka

timbul tekanan negatif yang kecil dalam ram.


14

2. Periode Kedua

Aliran bertambah sampai maksimum melalui katup buang

yang terbuka dan tekanan dalam pipa-pipa masuk juga bertambah

secara bertahap.

3. Periode Ketiga

Katup buang mulai menutup dengan demikan menyebabkan

naiknya tekanan dalam ram. Kecepatan aliaran dalam pipa

pemasukan telah mencapai maksimum.

4. Periode Keempat

Katup buang tertutup, menyebabkan terjadinya water

hammer yang mendorong air melalui katup penghantar. Kecepatan

dalam pipa pemasukan berkurang dengan cepat.

5. Periode kelima

Denyut tekanan terpukul kedalam pipa pemasukan,

menyebabkan timbulnya hisapan kecil dalam ram. Katup buang

terbuka karena hisapan dan pemberat di katup buang. Air mulai

mengalir lagi melalui katup buang dan siklus hidraulik ram

terulang lagi (Panjaitan dan Sitepu, 2012).


15

2.3. Persamaan yang digunakan

Persamaan yang digunakan dalam penghitungan hidram

linier ini, mengguakan beberapa cara. Penghitungan persamaan

dengan menggunakan cara :

1. Perhitungan debit dengan menggunakan V-notch, yaitu:

Dalam perhitungan debit output maupun debit limbah,

peneliti menggunakan sensor ketinggian. Dari sensor tersebut

didapatkan data yang kemudian diolah menggunakan rumus debit

menggunakan v-notch (Streeter dkk, 1985).

√

⁄ (2.1)

dengan Qt adalah debit air. adalah gaya gravitasi. adalah sudut

takik V-notch. adalah ketinggian air dari permukaan V-notch.

Gambar 8. Penampang V- notch

( Munson dkk, 2004).


16

2. Rumus tekanan hidrostatis

Besarnya tekanan pada fluida dapat dihitung dengan

menggunakan rumus :

(2.2)

dengan P adalah tekanan fluida, adalah massa jenis air, g adalah

gaya gravitasi, h adalah ketinggian permukaan air.

3. Rumus energi kinetik

Energi kinetik menunjukkan adanya pengaruh kecepatan

yang dimiliki suatu fluida. Energi kinetik dapat dihitung dengan

menggunakan rumus sebagai berikut.

Ek

(2.3)

dengan Ek adalah energi kinetik, m adalah massa fluida, adalah

kecepatan fluida.

4. Rumus energi potensial

Energi potensial merupakan energi akibat dari ketinggian.

Pada fluida, energi potensial pada fluida adalah energi yang

dimiliki fluida karena pengaruh ketinggian permukaan fluida

terhadap permukaan tanah. Energi potensial dapat dihitung dengan

rumus sebagai berikut.

Ep (2.4)

dengan Ep adalah energi potensial, m adalah massa fluida, g adalah

percepatan gravitasi, h adalah ketinggian permkaan fluida.


17

5. Hukum Bernoulli

Dalam pompa hidram, aliran yang digunakan adalah aliran

yang termampatkan karena fluida yang bekerja berupa fluida cair.

Untuk itu, persamaan Bernoulli yang digunakan yaitu sebagai

berikut. (Triatmojo, 1996)

zA + PA/γ + vA2/2g = zB + PB/γ + vB

2/2g (2.5)

dengan z adalah elevasi (ketinggian tempat), P/γ adalah ketinggian

tekanan, v2/2g adalah ketinggian kecepatan.

6. Kecepatan aliran pada suatu titik

Kecepatan aliran pada suatu titik dapat dihitung dengan

menggunakan rumus :

v =√ (2.6)

dengan v adalah kecepatan aliran, adalah percepatan gravitasi, h

adalah ketinggian permukaan air.


18

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1. Alat penelitian :

Penelitan ini menggunakan hidram 2 inci dengan tabung

udara 50 cm, alat yang digunakan untuk pengambilan data adalah :

1. Pompa hidram

Pompa hidram merupakan komponen utama dalam

penelitian. Pompa hidram yang digunakan adalah pompa hidram

linier berukuran 2 inci.

2. Pompa air

Pompa air digunakan untuk mengisi bak input agar

ketersediaan air pada pompa hidram tetap tersedia.

3. Pipa input

Pipa pralon input ini berguna untuk menyalurkan air dari

bak input ke hidram linier. Ketersediaan air pada pompa hidram

sangat bergantung pada pipa pralon input ini. Paralon yang dipakai

sebesar 3 inci.


19

4. Selang saluran output

Dalam menyalurkan air keluaran pompa, dibutuhkan selang

guna menyalurkan air dari pompa hidram menuju tempat yang

ingin dialirkan air.

5. Mikro prosesor Arduino

Sensor digunakan sebagai pengukur ketinggian permukaan

air hasil dan air limbah, sensor ini dipakai guna mempermudah

pengambilan data. Sensor diletakan di bak output dan juga bak

limbah.

6. Bak V-notch

Bak v-notch ini berfungsi untuk menampung hasil dari

pemompaan maupun air limbah. Pada bak ini terdapat v-notch

yang berguna untuk mengukur debit yang dihasilkan

7. Notebook

Notebook digunakan sebagai alat pengolah data yang

didapatkan dari sensor, dengan cara mengukur jarak antara sensor

dengan tinggi permukaan air. Data yang didapatkan dari sensor

langsung masuk ke dalam notebook.

3.2. Tahap persiapan dan Susunan alat

Sebelum proses pengambilan data, proses atau tahap

persiapan dan penyusunan alat akan dilakukan. Mulai dari tahap


20

persiapan pompa hidram, proses persiapan bak iput dan ouput

hingga persiapan netbook saat pengambilan data.

G

a

m

b

a

r

G

a

m

b

a

r

9. Susunan alat yang digunakan dalam pengambilan data

Keterangan gambar susunan alat :

1. Pompa air

2. Bak tampungan input

3. Pipa saluran input

4. Pompa hidram

5. Selang saluran output

6. Bak tampungan output

7. Sensor ketinggian

8. Bak tampungan air limbah

9. Notebook


21

3.3. Variabel penelitian

Variabel dalam penelitian ini adalah :

1. Variabel bebas :

a. Variasi pemberat pada katup buang : tanpa

pemberat (0 gram) , 50 gram, 100gram.

b. Variasi panjang langkah : 1 cm; 1,25 cm; 1,5 cm.

c. Variasi ketinggian input : 0,7 m; 1,2 m; 1,7 m.

d. Variasi ketinggian output : 3,13 m; 4,13 m; 5,13 m.

2. Variabel terikat :

a. Debit air limbah (Q)

b. Debit output (q)

Dalam penelitian ini, terdapat 81 variasi, pengambilan data

ketinggian air bak v-notch dilakukan pada setiap variasi dengan

menggunakan alat ukur v-notch dan sensor. Pengambilan data

tersebut dilakukan setiap 8 detik selama 5 menit pada setiap variasi.

Sehingga setiap variasi didapat data sebanyak kurang lebih 30

sampai 35 data. Dari perolehan data tersebut dicari nilai rata – rata.

3.4. Variasi panjang langkah

Panjang langkah pada hidram berfungsi untuk menentukan

langkah gerak katup buang dalam pemompaan hidram linier.

Sebagai acuan langkah itu sendiri, panjang langkah di ukur dari

kondisi katup buang saat menutup, kemudian katup buang dibuka


22

sesuai dengan variasi langkah yang akan di pakai. Variasi panjang

langkah yang digunakan adalah 1 cm; 1,25 cm; 1,5 cm.

1. Panjang langkah 1 cm.

Gambar 10. Panjang langkah 1 cm

2. Panjang langkah 1,25 cm.

Gambar 11. Panjang langkah 1,25 cm

1 cm

1,25 cm


23

3. Panjang langkah 1,5.

Gambar 12. Panjang langkah 1,5 cm

3.5. Variasi pemberat

Fungsi pemberat pada hidram adalah sebagai pemberat

pada katup buang, pemberat ini dipasang agar katup buang dapat

terbuka saat terjadi siklus pemompaan ataupun saat tidak terjadi

siklus pemompaan. Panjang baut yang digunakan 18 cm, letak

pemasangan pemberat 5 cm dari ujung baut.

Berikut gambar pemberat dan pemasangan pemberat :

1. Tanpa pemberat.

Gambar 13. Tanpa pemberat

1,5 cm

Letak pemberat


24

2. Pemberat 50 gram.

Gambar 14. Pemberat 50 gram

3. Pemberat 100 gram.

Gambar 15. Pemberat 100 gram

3.6. Variasi ketinggian input (H) dan output (h)

Dalam penelitian ini terdapat 3 variasi ketinggian input (H)

dan ketinggian output (h), masing-masing variasi, nilai

ketinggiannya dinyatakan secara terukur. Ketinggian output (h) di

ukur dari pompa hidram linier sampai ketinggian dimana air keluar

dari selang ke bak penampungan output. Untuk Ketinggian input

(H) di ukur dari pompa hidram linier sampai permukaan air pada

bak input.

Hasil pengukuran ketinggian input (H) dan output (h)

sebagai berikut :

Panjang baut 18 cm

5 cm


25

Ketinggian input (H) : 0,7 m; 1,2 m; dan 1,7 m.

Ketinggian output (h) : 3,13m; 4,13m; dan 5,13m.

Gambar 16. Input dan output

3.7. Metode Perhitungan Ketinggian Rata – Rata Air pada Sensor

Ketinggian rata – rata air yang diukur sensor pada bak

tampung limbah:

Tinggi rata – rata air yang diukur sensor pada bak tampung limbah

(Hs limbah) = (

)

Sebagai contoh perhitungan, ambil salah satu hasil pengambilan

data pada variasi panjang langkah 1 cm dengan ketinggian input

0,7 m, ketinggian output 3,13 m dan berat pemberat 0 gram.

(Hs limbah) = (

)

(Hs limbah) = 0,11 m

Tinggi rata – rata air yang diukur sensor pada bak tampung output

(Hs output) = (

)

Bak output

Bak input

Hidram Linier


26

Sebagai contoh perhitungan, ambil salah satu hasil pengambilan

data pada variasi panjang langkah 1 cm dengan ketinggian input

0,7 m, ketinggian output 3,13 m dan berat pemberat 0 gram.

(Hs output) = (

)

(Hs output) = 0,14 m

3.8. Perhitungan ketinggian Air pada V - notch Limbah

Gambar 17. Bak tampung limbah

Pada bak tampung output, tinggi total adalah 0,15 m.

H total tidak dihitung dari dasar bak, namun dihitung pada

permukaan dasar v-notch, maka untuk mendapatkan Hv hasil

digunakan persamaan :

Hv limbah = H total - Hs limbah

Sebagai contoh perhitungan, data yang dipergunakan yaitu data

dengan ketinggian input 0,7 meter dan ketinggian output 3,13

meter, tinggi rata – rata yang diukur sensor pada bak tampung

output adalah 0,11 m.

Hv limbah = H total - Hs limbah

Hv limbah

3 cm

Hs limbah

0,15 m


27

Hv limbah = 0,15 - 0,11

Hv limbah = 0,04 m.

3.9. Perhitungan ketinggian Air pada V - notch Output

Gambar 18. Bak tampung output

Pada bak tampung output, tinggi total adalah 0,15 m.

H total tidak dihitung dari dasar bak, namun dihitung pada

permukaan dasar v-notch , maka untuk mendapatkan Hv hasil

digunakan persamaan :

Hv output = H total - Hs output



meter, tinggi rata – rata yang diukur sensor pada bak tampung

output adalah 0,14 m.

Hv output = H total - Hs output

Hv output = 0,15 - 0,14

Hv output = 0,01 m.

Hv limbah

3 cm

Hs limbah

0,15 m


28

3.10. Diagram flow chart

Gambar 19. Diagram alir pompa hidram

Pemasangan pompa hidram

Variasi panjang langkah (1 cm,

1,25 cm, 1,5 cm)

Variasi ketinggian input (0,7

m; 1,2 m; 1,7 m)

Variasi pemberat (0 gram,

50 gram, 100 gram)

Variasi ketinggian output

(3,13 m; 4,13 m; 5,13m)

Pengambilan data

CEK

selesai

Pengolahan data

BELUM YA

Uji coba

CEK

YA

TIDAK


29

Penjelasan diagram flow chart :

Setelah pemasangan pompa hidram selesai, pengambilan

data dimulai dengan panjang langkah 1cm menggunakan

ketinggian input 0,7 m, output 3,13 m dan tanpa pemberat. Setelah

persiapan selesai, dilakukan uji coba untuk mengetahui hidram

dapat bekerja atau tidak. Jika pompa hidram tidak atau belum

bekerja secara baik, maka akan dilakukan perakitan ulang hidram

agar hidram dapat bekerja. Namun jika hidram dapat bekerja, maka

akan langsung dilakukan pengambilan data. Setelah pengambilan

data dengan variasi panjang 1cm dan ketinggian input 0,7 m, output

3,13 m dan semua variasi pemberat selesai; maka pengambilan data

berikutnya berlangsung dengan menggunakan input 0,7 m dan

output 4,13 m. Setelah pengambilan data menggunakan input 0,7 m

dan output 4,13 m dengan semua variasi pemberat yang telah di

terapkan selesai; maka pengambilan data dengan input 0,7 m dan

output 5,13 m dapat dilakukan dan seterusnya hingga semua

penggantian semua variasi selesai dilakukan.


30

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil penelitian

Hasil penelitian diperoleh dari sensor, sensor ini

menghitung ketinggian air dari bak v-notch ke sensor. Data yang

diperoleh ini kemudian diolah untuk mendapatkan debit limbah,

debit output. Namun oleh karena adanya gangguan angin serta daun

yang masuk kedalam alat ukur, maka terdapat data yang kurang

baik. Dalam perhitungan, data yang kurang baik tersebut kemudian

dihilangkan. Data yang didapatkan dari alat ukur debit kemudian

diambil rata-ratanya saja dan dimasukkan ke dalam tabel hasil. Dari

hasil penelitian didapatkan hasil sebagai berikut


3,13 m tanpa menggunakan pemberat.

No

H

input

(m)

h

output

(m)

Panjang

langkah

(cm)

Hs

output

(m)

Hs

limbah

(m)

Hv

limbah

(m)

Hv

output

(m)

1 0,7 3,13 1 0,14 0,11 0,04 0,01

2 1,2 3,13 1 0,14 0,12 0,03 0,01

3 1,7 3,13 1 0,13 0,12 0,03 0,02

4 0,7 3,13 1,25 0,13 0,11 0,04 0,02

5 1,2 3,13 1,25 0,13 0,11 0,04 0,02

6 1,7 3,13 1,25 0,13 0,12 0,03 0,02

7 0,7 3,13 1,5 0,14 0,09 0,06 0,01

8 1,2 3,13 1,5 0,14 0,10 0,05 0,01

9 1,7 3,13 1,5 0,13 0,09 0,06 0,02


31


3,13 m dengan menggunakan pemberat 50 gram.

No

H

input

(m)

h

output

(m)

Panjang

langkah

(cm)

Hs

output

(m)

Hs

limbah

(m)

Hv

limbah

(m)

Hv

output

(m)

1 0,7 3,13 1 0,14 0,11 0,04 0,01

2 1,2 3,13 1 0,14 0,12 0,03 0,01

3 1,7 3,13 1 0,13 0,12 0,03 0,02

4 0,7 3,13 1,25 0,14 0,10 0,05 0,02

5 1,2 3,13 1,25 0,13 0,11 0,04 0,02

6 1,7 3,13 1,25 0,12 0,12 0,03 0,03

7 0,7 3,13 1,5 0,13 0,09 0,06 0,02

8 1,2 3,13 1,5 0,14 0,09 0,06 0,01

9 1,7 3,13 1,5 0,13 0,09 0,06 0,02



No

H

input

(m)

h

output

(m)

Panjang

langkah

(cm)

Hs

output

(m)

Hs

limbah

(m)

Hv

limbah

(m)

Hv

output

(m)

1 0,7 3,13 1 0,14 0,11 0,04 0,01

2 1,2 3,13 1 0,14 0,12 0,03 0,01

3 1,7 3,13 1 0,13 0,12 0,03 0,02

4 0,7 3,13 1,25 0,13 0,10 0,05 0,02

5 1,2 3,13 1,25 0,13 0,11 0,04 0,02

6 1,7 3,13 1,25 0,13 0,12 0,03 0,02

7 0,7 3,13 1,5 0,14 0,08 0,07 0,01

8 1,2 3,13 1,5 0,14 0,09 0,06 0,01

9 1,7 3,13 1,5 0,13 0,09 0,06 0,02


32



No

H

input

(m)

h

output

(m)

Panjang

langkah

(cm)

Hs

output

(m)

Hs

limbah

(m)

Hv

limbah

(m)

Hv

output

(m)

1 0,7 4,13 1 0,14 0,11 0,04 0,01

2 1,2 4,13 1 0,14 0,12 0,03 0,01

3 1,7 4,13 1 0,14 0,12 0,03 0,01

4 0,7 4,13 1,25 0,14 0,11 0,04 0,01

5 1,2 4,13 1,25 0,13 0,11 0,04 0,02

6 1,7 4,13 1,25 0,13 0,12 0,03 0,02

7 0,7 4,13 1,5 0,14 0,09 0,06 0,01

8 1,2 4,13 1,5 0,14 0,10 0,05 0,01

9 1,7 4,13 1,5 0,13 0,10 0,05 0,02



No

H

input

(m)

h

output

(m)

Panjang

langkah

(cm)

Hs

output

(m)

Hs

limbah

(m)

Hv

limbah

(m)

Hv

output

(m)

1 0,7 4,13 1 0,14 0,11 0,04 0,01

2 1,2 4,13 1 0,14 0,12 0,03 0,01

3 1,7 4,13 1 0,14 0,12 0,03 0,01

4 0,7 4,13 1,25 0,14 0,10 0,05 0,01

5 1,2 4,13 1,25 0,13 0,11 0,04 0,02

6 1,7 4,13 1,25 0,13 0,12 0,03 0,02

7 0,7 4,13 1,5 0,14 0,09 0,06 0,01

8 1,2 4,13 1,5 0,14 0,09 0,06 0,01

9 1,7 4,13 1,5 0,13 0,09 0,06 0,02


33



No

H

input

(m)

h

output

(m)

Panjang

langkah

(cm)

Hs

output

(m)

Hs

limbah

(m)

Hv

limbah

(m)

Hv

output

(m)

1 0,7 4,13 1 0,14 0,11 0,04 0,01

2 1,2 4,13 1 0,14 0,12 0,03 0,01

3 1,7 4,13 1 0,14 0,12 0,03 0,01

4 0,7 4,13 1,25 0,14 0,10 0,05 0,01

5 1,2 4,13 1,25 0,13 0,10 0,05 0,02

6 1,7 4,13 1,25 0,13 0,12 0,03 0,02

7 0,7 4,13 1,5 0,14 0,08 0,07 0,01

8 1,2 4,13 1,5 0,14 0,09 0,06 0,01

9 1,7 4,13 1,5 0,13 0,09 0,06 0,02



No

H

input

(m)

h

output

(m)

Panjang

langkah

(cm)

Hs

output

(m)

Hs

limbah

(m)

Hv

limbah

(m)

Hv

output

(m)

1 0,7 5,13 1 0,15 0,11 0,04 0,00

2 1,2 5,13 1 0,14 0,12 0,03 0,01

3 1,7 5,13 1 0,14 0,11 0,04 0,01

4 0,7 5,13 1,25 0,14 0,11 0,04 0,01

5 1,2 5,13 1,25 0,13 0,11 0,04 0,02

6 1,7 5,13 1,25 0,13 0,12 0,03 0,02

7 0,7 5,13 1,5 0,14 0,09 0,06 0,01

8 1,2 5,13 1,5 0,14 0,10 0,05 0,01

9 1,7 5,13 1,5 0,13 0,10 0,05 0,02


34



No

H

input

(m)

h

output

(m)

Panjang

langkah

(cm)

Hs

output

(m)

Hs

limbah

(m)

Hv

limbah

(m)

Hv

output

(m)

1 0,7 5,13 1 0,14 0,11 0,04 0,01

2 1,2 5,13 1 0,14 0,12 0,03 0,01

3 1,7 5,13 1 0,14 0,11 0,04 0,01

4 0,7 5,13 1,25 0,14 0,10 0,05 0,01

5 1,2 5,13 1,25 0,13 0,11 0,04 0,02

6 1,7 5,13 1,25 0,13 0,12 0,03 0,02

7 0,7 5,13 1,5 0,14 0,09 0,06 0,01

8 1,2 5,13 1,5 0,14 0,09 0,06 0,01

9 1,7 5,13 1,5 0,13 0,09 0,06 0,02



No

H

input

(m)

h

output

(m)

Panjang

langkah

(cm)

Hs

output

(m)

Hs

limbah

(m)

Hv

limbah

(m)

Hv

output

(m)

1 0,7 5,13 1 0,14 0,11 0,04 0,01

2 1,2 5,13 1 0,14 0,12 0,03 0,01

3 1,7 5,13 1 0,14 0,11 0,04 0,01

4 0,7 5,13 1,25 0,14 0,10 0,05 0,01

5 1,2 5,13 1,25 0,13 0,11 0,04 0,02

6 1,7 5,13 1,25 0,13 0,12 0,03 0,02

7 0,7 5,13 1,5 0,14 0,08 0,07 0,01

8 1,2 5,13 1,5 0,14 0,09 0,06 0,01

9 1,7 5,13 1,5 0,13 0,09 0,06 0,02


35

4.2. Perhitungan

Perhitungan debit output (q), debit limbah (Q), dilakukan

dengan mempergunakan data-data seperti tersaji pada Tabel 1,

Tabel 2, Tabel 3, Tabel 4, Tabel 5, Tabel 6, Tabel 7, Tabel 8,Tabel

9. Data lain yang dipergunakan yaitu :

gaya gravitasi (g) : 9,8 m/s2

sudut Ø : 60o

tan Ø/2 : 0,58

Perhitungan Debit Limbah (Q)

Perhitungan debit limbah pada percobaan pompa hidram

dihitung menggunakan persamaan :

Q =

√

⁄ (2.1)



meter tanpa pemberat pada Tabel 1.

Hv limbah yaitu 0,03 meter.

Q =

√

⁄

Q =

√

⁄

Q = 21,08 l/menit.


36

Perhitungan Debit Output (q)

Perhitungan debit output pada percobaan pompa hidram

dihitung menggunakan persamaan :

q =

√

⁄ (2.1)

Sebagai contoh perhitungan, data yang dipergunakan yaitu

data dengan ketinggian input 0,7 meter dan ketinggian output

3,13 meter tanpa pemberat pada Tabel 1.

Hv output yaitu 0,01 meter.

q=

√

⁄

q=

√

⁄

q= 0,79 l/menit.


tanpa menggunakan pemberat.

No

H

input

(m)

h

output

(m)

Panjang

langkah

(cm)

Q

(l/menit)

q

(l/menit)

1 0,7 3,13 1 21,08 0,79

2 1,2 3,13 1 13,30 1,54

3 1,7 3,13 1 12,59 2,75

4 0,7 3,13 1,25 34,58 2,74

5 1,2 3,13 1,25 25,75 5,66

6 1,7 3,13 1,25 12,21 6,55

7 0,7 3,13 1,5 75,35 1,27

8 1,2 3,13 1,5 53,65 1,11

9 1,7 3,13 1,5 64,58 5,21


37


dengan menggunakan pemberat 50 gram.

No

H

input

(m)

h

output

(m)

Panjang

langkah

(cm)

Q

(l/menit)

q

(l/menit)

1 0,7 3,13 1 23,67 0,92

2 1,2 3,13 1 15,34 1,80

3 1,7 3,13 1 14,90 4,01

4 0,7 3,13 1,25 44,61 2,26

5 1,2 3,13 1,25 30,98 7,82

6 1,7 3,13 1,25 15,55 9,39

7 0,7 3,13 1,5 80,50 3,24

8 1,2 3,13 1,5 64,17 0,88

9 1,7 3,13 1,5 73,49 6,06



No

H

input

(m)

h

output

(m)

Panjang

langkah

(cm)

Q

(l/menit)

q

(l/menit)

1 0,7 3,13 1 28,24 1,00

2 1,2 3,13 1 16,73 1,82

3 1,7 3,13 1 16,58 4,12

4 0,7 3,13 1,25 52,47 3,02

5 1,2 3,13 1,25 33,45 7,43

6 1,7 3,13 1,25 16,79 6,53

7 0,7 3,13 1,5 99,07 1,52

8 1,2 3,13 1,5 74,41 0,76

9 1,7 3,13 1,5 84,73 4,72


38



No

H

input

(m)

h

output

(m)

Panjang

langkah

(cm)

Q

(l/menit)

q

(l/menit)

1 0,7 4,13 1 20,80 0,44

2 1,2 4,13 1 13,49 0,72

3 1,7 4,13 1 16,02 2,03

4 0,7 4,13 1,25 34,63 1,86

5 1,2 4,13 1,25 25,39 3,56

6 1,7 4,13 1,25 13,42 4,19

7 0,7 4,13 1,5 64,11 1,79

8 1,2 4,13 1,5 54,02 0,60

9 1,7 4,13 1,5 54,21 3,53



No

H

input

(m)

h

output

(m)

Panjang

langkah

(cm)

Q

(l/menit)

q

(l/menit)

1 0,7 4,13 1 23,87 0,79

2 1,2 4,13 1 14,61 0,79

3 1,7 4,13 1 16,53 2,10

4 0,7 4,13 1,25 43,82 1,86

5 1,2 4,13 1,25 30,84 3,46

6 1,7 4,13 1,25 15,28 3,80

7 0,7 4,13 1,5 73,91 1,27

8 1,2 4,13 1,5 62,22 0,44

9 1,7 4,13 1,5 64,01 3,56


39



No

H

input

(m)

h

output

(m)

Panjang

langkah

(cm)

Q

(l/menit)

q

(l/menit)

1 0,7 4,13 1 27,08 0,69

2 1,2 4,13 1 15,76 0,96

3 1,7 4,13 1 17,16 2,09

4 0,7 4,13 1,25 48,46 1,43

5 1,2 4,13 1,25 35,62 3,94

6 1,7 4,13 1,25 17,26 4,60

7 0,7 4,13 1,5 95,25 1,01

8 1,2 4,13 1,5 70,94 0,47

9 1,7 4,13 1,5 64,88 4,27



No

H

input

(m)

h

output

(m)

Panjang

langkah

(cm)

Q

(l/menit)

q

(l/menit)

1 0,7 5,13 1 22,01 0,03

2 1,2 5,13 1 13,55 0,52

3 1,7 5,13 1 19,66 1,31

4 0,7 5,13 1,25 32,11 1,53

5 1,2 5,13 1,25 24,16 2,65

6 1,7 5,13 1,25 14,31 3,02

7 0,7 5,13 1,5 78,16 0,38

8 1,2 5,13 1,5 54,50 0,32

9 1,7 5,13 1,5 51,85 2,67


40



No

H

input

(m)

h

output

(m)

Panjang

langkah

(cm)

Q

(l/menit)

q

(l/menit)

1 0,7 5,13 1 23,17 0,27

2 1,2 5,13 1 14,77 0,65

3 1,7 5,13 1 23,39 1,74

4 0,7 5,13 1,25 36,16 1,98

5 1,2 5,13 1,25 29,29 3,56

6 1,7 5,13 1,25 15,91 3,83

7 0,7 5,13 1,5 75,95 1,48

8 1,2 5,13 1,5 62,68 0,23

9 1,7 5,13 1,5 61,38 2,90



No

H

input

(m)

h

output

(m)

Panjang

langkah

(cm)

Q

(l/menit)

q

(l/menit)

1 0,7 5,13 1 26,12 0,50

2 1,2 5,13 1 15,52 0,65

3 1,7 5,13 1 23,77 1,65

4 0,7 5,13 1,25 51,39 1,74

5 1,2 5,13 1,25 34,80 3,58

6 1,7 5,13 1,25 17,11 3,91

7 0,7 5,13 1,5 89,30 1,13

8 1,2 5,13 1,5 64,54 0,28

9 1,7 5,13 1,5 66,43 3,07


41

4.3. Pembahasan

Dari hasil penelitian di atas, untuk penjelasan dari Tabel

10,Tabel 11, Tabel 12, Tabel 13, Tabel 14, Tabel 15, Tabel 16, Tabel 17,

Tabel 18 dengan hubungan ketinggian input dengan panjang langkah

terhadap debit output (q) :



output 3,13 m.

Dilihat dari gambar 20 debit output maksimal selalu terjadi

pada panjang langkah 1,25 cm. Ini menunjukan pada panjang

langkah 1,25 adalah panjang langkah terbaik yang digunakan pada

penelitian ini.

Pada saat hidram tanpa menggunakan pemberat debit

output terbaiknya pada ketinggian input 1,7 m yaitu 6,55 l/menit.

Pada pemberat 50 gram debit output terbaiknya pada ketinggian

2,74

5,66

6,55

2,26

7,82

9,39

3,02

7,43

6,53

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

8,0

9,0

10,0

0,7 1,2 1,7 0,7 1,2 1,7 0,7 1,2 1,7

de

bit

has

il (q

) l/

m

keinggian Input (H) m

panjang langkah 1 cm panjang langkah 1,25 cm panjang langkah 1,5 cm

Pemberat

0 gram 50 gram 100gram


42

input 1,7 m dengan hasil 9,39 l/menit. Ketika pada pemberat 100

gram debit output terbaiknya pada ketinggian input 1,2 m dengan

7,43 l/menit sebagai hasil terbaiknya.

Dari gambar 20 apabila semakin tinggi ketinggian input

maka kecepatan aliran fluida semakin besar, sesuai persamaan

(2.6), h mempengaruhi kecepatan aliran fluida, hal ini yang

mengakibatkan tekanan di dalam badan hidram bertambah besar

(karena aliran yang semakin besar maka water hammer membuat

tekanan menjadi lebih besar). Tekanan tersebut dapat

memompakan air dari tabung udara ke ketinggian output yang

diinginkan, tekanan yang besar ini mengakibatkan debit output

bertambah.


43



output 4,13 m.




penelitian ini.

Pada gambar 20 dengan ketinggian output 3,13 m hasil

debit output maksimal adalah 9,39 l/menit dengan ketinggian input

1,7 m pada pemberat 50 gram.




1,86

3,56

4,19

1,86

3,46 3,80

1,43

3,94

4,60

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0

0,7 1,2 1,7 0,7 1,2 1,7 0,7 1,2 1,7

de

bit

has

il (q

) l/

m

ketinggian Input (H) m


Pemberat



44

Hal ini menunjukan bahwa pada ketinggian output yang

bertambah, debit output yang dihasilkan akan menurun. Ini dapat

dilihat dari perbandingan gambar grafik 20 dengan ketinggian

output 3,13 m dan gambar grafik 21 dengan ketinggian output 4,13;

terlihat penurunan debit outputnya, dari 9,39 l/menit menjadi 4,60

l/menit.


45



output 5,13 m.




penelitian ini.

gambar 20 dengan ketinggian output 3,13 m hasil debit

output maksimal adalah 9,39 l/menit dengan ketinggian input 1,7 m

pada pemberat 50 gram.




1,53

2,65 3,02

1,98

3,56 3,83

1,74

3,58 3,91

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

0,7 1,2 1,7 0,7 1,2 1,7 0,7 1,2 1,7

de

bit

has

il (q

) l/

m

ketinggian Input (H) m


Pemberat



46

Dan pada gambar 22 dengan ketinggian output 5,13 m hasil



Hal ini menujukan bahwa pada ketinggian output yang

bertambah, debit output yang dihasilkan akan menurun. Pada

ketinggian output 3,13 m dengan debit outputnya 9,39 l/menit; lalu

ketinggian output 4,13 m dengan debit outputnya 4,60 l/menit; dan

pada ketinggian output 5,13 m dengan outputnya 3,91 l/menit.


47

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Dari penelitian yang dilakukan pada pompa hidram 2 inci dengan

variasi ketinggian output 3,13 m; 4,13 m; dan 5,13 m. Karena ketinggian

outputnya di variasikan menjadi tiga, maka kesimpulan yang di dapatkan

sebagai berikut :

Pada gambar 20, gambar 21, dan gambar 22, debit terbaik

selalu di dapat pada saat panjang langkah 1,25 cm. Ketika pada

panjang langkah 1 cm selalu mengalami kenaikan debit output,

mulai dari ketinggian output 0,7 m, 1,2 m hingga 1,7 m. Pada

panjang langkah 1,5 cm selalu mengalami penurunan debit output

pada saat ketinggian input 1,2 m dan debit output akan mengalami

kenaikan lagi pada saat ketinggian input 1,7 m.

Pada hidram dengan ketinggian output 3,13 m dengan

beberapa variasi pemberat didapatkan debit output maksimal 9,39

l/menit pada pemberat 50 gram dengan ketinggian input 1,7 m dan

panjang langkah 1,25 cm.

Untuk hidram dengan ketinggian output 4,13 m dengan





48

Untuk hidram dengan ketinggian output 5,13 m dengan




5.2. Saran

1. Pada saat proses pengambilan data, usahakan bak output

jangan sampai terkena daun dan juga getaran angin. Hal ini

dapat merubah atau mempengaruhi hasil dari sensor.

2. Diperbanyak dalam jumlah variasi, agar didapat data yang

lebih baik dan juga lebih banyak.


49

DAFTAR PUSTAKA

Cahyanta, Y. A. dan Indrawan. (1996). Studi Terhadap Prestasi Pompa Hydraulic

Ram Dengan Variasi Beban Katup Limbah, Jurnal Ilmiah Teknik Mesin,

Cakram.

Candrika, M. (2014) : Rancang Bangun dan Pengukuran Debit Pompa Hidram

Pada Ketinggian Permukaan Air 0,3 Meter dengan Sudut Kemiringan

Pipa Penghantar 00

, Jurnal Tugas Akhir, 8.

Fane, Didin S, Sutanto, R, Mara, I.Made. (2012) : Pengaruh Konfigurasi Tabung

Kompresor Terhadap Unjuk Kerja Pompa Hidram, Jurnal Teknik Mesin

Universitas Mataram, 2, 1-5.

Munson, B.R, Young, D. F, Okiishi, T.H, (2004) : MEKANIKA FLUIDA, 1, 4,

155, Erlangga, Jakarta.

Nurromdhoni, A. (2013) : PENGERTIAN AIR. [online], Tersedia:

http://donikebumen.blogspot.com/2013/01/pengertian-air.html

Diakses pada 17-08-2014.

Streeter, Victor L., Wylie E. Benjamin., 1985, Mekanika Fluida, Erlangga,

Jakarta, 8 (2), pp 345-347.

Triatmodjo, B. (1996) : Hidraulika 1, Beta Offset, Yogyakarta, 4, 2, 144-154.


http://donikebumen.blogspot.com/2013/01/pengertian-air.html

50

LAMPIRAN

Gambar Bak limbah

Bak limbah berguna untuk menampung air limbah keluaran dari katup

buang.

Gambar Bak output

Bak output berfungsi untuk menampung ai keluaran dari pipa output.


51

Gambar Hidram 2 inci dengan panjang tabung 50 cm

Pompa hidram linear 2 inci yang digunakan untuk mengambil data.

Gambar Pompa air yang menyuplai air ke bak input

Pompa air yang digunakan untuk mengisi bak input yang menyuplai

air ke pompa hidram.


52

Gambar bak tampung input

Bak input yang berfungsi menampung air dari pompa air dan

menyalurkannya ke hidram.


plagiat merupakan tindakan tidak terpuji - core.ac.uk · mudah dalam pembuatan dan perawatan serta...

Documents